Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) vào quản lý hệ thống lưới điện quận Tân Phú

i
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm
ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Học viên thực hiện


NGUYỄN GIA THOẠI












ii
LỜI CÁM ƠN
Một chặng đường với biết bao công sức của Thầy Cô. Thầy Cô đã dốc
sức truyền đạt cho chúng em những kiến thức quý báu nhất , từ những lý luận
cơ bản đến những kiến thức nâng cao. Và sau chặng đường dài ấy , giờ đây
Thầy Cô vẫn đang dẫn dắt chúng em hoàn thành nốt những bước cuối cùng của
khóa học này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy cô đã không quản bao nhiêu khó nhọc để

truyền đạt cho em những kiến thức quý báu giúp ích cho em rất nhiều trong
những chặng đường sau này .
Em xin chân thành cám ơn thầy NGÔ CAO CƯỜNG đã tận tình chỉ bảo
giúp em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp của mình .
Qua đây em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn của mình đến các anh em trong
phòng kỹ thuật , đội quản lý lưới điện tân phú , đội vận hành đã nhiệt tình giúp
đỡ em trong việc hoàn thành cuốn luận văn này.
Em xin chúc thầy tràn đầy sức khỏe.


Học viên thực hiện


NGUYỄN GIA THOẠI



iii
TÓM TẮT
Luận văn nghiên cứu ứng dụng hệ thống thông tin đại lý( GIS) để quản lý hệ thống
lưới điện trung thế trên địa bàn quận Tân Phú do Công ty điện lực Tân Phú quản lý, bao
gồm cụ thể những vấn đề sau:
 Thu thập, phân tích, tổng hợp hiện trạng khu vực lưới điện khu vực Tân Phú.
 Nghiên cứu phần mềm ArcGis 10.1 và hệ cơ sở quản trị dữ liệu Oracle 11.0.
 Xây dựng hệ thống sơ đồ nguyên lý demo cho các tuyến dây bằng Extension
Shematic của ArcGis 10.1.
 Triển khai hệ thống trên hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle theo mô hình Client-
Sever.
 Xây dựng ứng dụng hỗ trợ việc quản lý tầm ảnh hưởng và quản lý các thiết
bị đóng cắt trên lưới điện.

 Nghiên cứu độ tin cậy của lưới điện trên bản đồ.
 Đánh giá và nghiên cứu sự phân bố tối ưu công suất trên hệ thống lưới điện.
Kết quả nghiên cứu cho thấy có thể dùng chương trình GIS để ứng dụng vào công
tác quản lý kỹ thuật, quản lý vận hành tại các đơn vị, nhằm giảm bớt gánh nặng nhân
công và nhân lực cho công tác trên. Hỗ trợ lãnh đạo đưa ra quyết định hợp lý và chính
xác, cán bộ kỹ thuật và công nhân tiết kiệm được nhiều thời gian và công sức trong
công tác cải tạo sửa chữa và đại tu vận hành lưới điện.





iv
ABSTRACT
Thesis research and application of information agent systems (GIS) to
manage medium-voltage grid system in the district by Tan Phu, Tan Phu
Electricity Company management, including the following specific issues:
 Collect, analyze and synthesize the current state of the grid area, Tan
Phu area.
 Research ArcGIS 10.1 and the data base administrator Oracle 11.0
 Develop system principle diagram for online demo shematic Extension
cord with ArcGIS 10.1.
 Implementation of the system management system according to the
Oracle Database Client-Server model.
 Develop application support management and management influence
the switchgear on the grid.
 Research reliability of the grid on the map.
 Review and study the optimal distribution of power on the grid system.
The study results showed that GIS can be used to program applications in
the management of technical, management and operation of the unit in order

to reduce the burden of human labor and work on. Support leaders make
rational decisions and accurate, technicians and workers save a lot of time and
effort in the work of renovation and repair and overhaul operation of the grid.



v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
- GIS : Geographic Information System
- Người sử dụng: User
- Dữ liệu : Data
- GPS: Global Positioning System
- SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition),…
- Geodatabase : Dữ liệu không gian
- Saifi: Số lần gián đoạn cung cấp trung bình của lưới điện.
- SAIDI : thời gian gián đoạn cung cấp trung bình của lưới điện
- CAIFI: Số lần mất điện trung bình của khách hàng
- CAIDI: Thời gian mất điện trung bình của khách hàng






vi
DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Mô hình Raster, Vector so với thế giới thực………………………. … 16
Hình 2.2 : Dữ liệu thuộc tính của đối tượng địa lý………………………… 17
Hình 2.3 : Vị trí của một đối tượng trên mặt đất ………………………………….18

Hình 2.4 : Tóm tắt quy trình xử lý thông tin……………………………………….19
Hình 2.5 : Một số định nghĩa về GIS……………………………………………….20
Hình 2.6 : Các thành phần cơ bản của GIS…………………………………………22
Hình 2.7 : Mô hình GIS…………………………………………………………….23
Hình 2.8 : Các thành phần cơ bản của một cơ sở dữ liệu địa lý……………………25
Hình 2.9 : Sơ đồ phân bố nhân lực trong Gis………………………………………25
Hình 2.10 : Mô hình điều khiển GIS……………………………………………….26
Hình 2.11 : Thu thập dữ liệu cho GIS………………………………………………28
Hình 3.1 : Mô hình các vệ tinh quay quanh trái đất………………………… 33
Hình 3.2 :Ứng dung GIS trong các ngành ………………… 37
Hình 4.1: Mô hình của hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle……………………………64
Hình 5.1: Bản đồ Quận Tân Phú…………………………………………… 71
Hình 6.1 : Xây dựng demo 2 tuyến dây Phú Lộc 1 và Phú Lộc 2………………….83
Hình 6.2 : Xây dụng sơ đồ Schematic cho 2 tuyến dây trên………………… 85
vii
Hình 8.1 : Bản đồ trên phần mềm Carrymap…………………………………. ……93
Hình 8.2: Demo bản đồ trung thế trong Carrymap…………………………………98

viii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1 : Một số hệ quản trị dữ liệu trên thế giới………………………………….52
Bảng 2 : Các tuyến dây trung thế trên địa bàn quận Tân Phú…………………… 72
Bảng 3 : Các lớp dữ liệu trên bản đồ………………………………………………75
Bảng 4 : Tính toán chỉ số tin cậy lưới điện……………………………………… 81
Bảng 5 : So sánh tính năng các phần mềm hiện sử dụng với ArcGIS…………….112


Luận văn thạc sĩ

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CÁM ƠN ii
TÓM TẮT iii
ABSTRACT iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v
DANH MỤC CÁC HÌNH vi
DANH MỤC CÁC BẢNG viii
Chương 1: MỞ ĐẦU 1
1.1. Tổng quan 1
1.2. Tính cần thiết của đề tài 2
1.3. Mục tiêu của đề tài 3
1.4. Nội dung nghiên cứu 4
1.5. Phạm vi nghiên cứu 4
1.6. Ý nghĩa khoa học của đề tài 5
1.7. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 5
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ 6

2.1. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý 6
2.1.1. Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý 6
2.1.1.1 Dữ liệu không gian 7
Luận văn thạc sĩ

2.1.1.2. Dữ liệu thuộc tính 7
2.1.1.3 Thời gian 8
2.1.2. Nguồn cung cấp thông tin địa lý 9
2.1.3. Quy trình xử lý thông tin địa lý 9
2.2. Hệ thống thông tin địa lý 10
2.2.1 Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý 10
2.2.2 Các thành phần hệ thống GIS 13
2.2.2.1. Phần cứng (hardware) 15
2.2.2.2. Phần mềm (softwear) 16
2.2.2.3. Dữ liệu( data) 17
2.2.2.4. Người sử dụng (user) 17
2.2.2.5 Chính sách và quản lý 19
2.2.3. Các chức năng của hệ thống thông tin địa lý 20
2.2.3.1 Thu thập dữ liệu( Gis Data Acquisition) 20
2.2.3.2. Lưu trữ dữ liệu (Data storing) 21
2.2.3.3. Truy vấn và phân tích dữ liệu 22
2.2.3.4. Hiển thị dữ liệu 22
2.2.4 Ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý 23
2.2.4.1 Những ngành có liên quan đến GIS 23
2.2.4.2 Các ứng dụng thực tế 23
Luận văn thạc sĩ

2.2.5 Khả năng ứng dụng GIS vào ngành điện 24
2.2.5.1 Những lợi ích về vận hành hệ thống điện 25
2.2.5.2 Ý nghĩa 25

2.2.6 Giải pháp của hệ thống GIS trong công tác quản lý, vận hành 26
Chương 3: CƠ SỞ ĐỊNH VỊ GPS 28
3.1. Khái quát về GPS 28
3.1.1. Bộ phận không gian 29
3.1.2. Bộ phận trạm điều khiển 29
3.1.3 Bộ phận người dùng 30
3.1.4. Nguyên tắc hoạt động của GPS 30
3.1.5 Độ chính xác của GPS 30
3.1.6. Ứng dụng 31
3.2. Tín hiệu và trị đo GPS 33
3.2.1. Tín hiệu 33
3.2.2. Trị đo 33
3.2.2.1 Mã giả khoảng cách 33
3.2.2.2. Pha song tải 34
3.3 Nguyên tắc định vị bằng vệ tinh 35
3.3.1. Công thức toán học 35
3.3.2. Cơ sở các định tọa độ máy thu từ số liệu đo GPS 36
Luận văn thạc sĩ

3.3.3. Các chính sách bảo mật 36
3.4. Các nguồn sai số 38
3.4.1. Sai số quỹ đạo vệ tinh 38
3.4.2. Sai số đồng hồ vệ tinh 38
3.4.3. Sai số đồng hồ máy thu 39
3.4.4 Sai số tầng điện ly 40
3.4.5. Sai số tầng đối lưu 41
3.4.6 Sai số do hiện tượng đa đường 42
3.4.7. Sai số do độ nhiễu tín hiệu 42
Chương 4: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM ARCGIS 10.1 VÀ HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ
LIỆU ORACLE 44

4.1. Giới thiệu phần mềm ArcGis 10.1 44
4.1.1. Các mô hình dữ liệu địa lý 47
4.1.1.1 Vector model 47
4.1.1.2. Raster model 48
4.1.1.3. TIN model 48
4.1.1.4. Dữ liệu bảng 48
4.1.2. Các dạng format của feature data 49
4.1.2.1. Coverages 49
4.1.2.2. Shapefiles 52
Luận văn thạc sĩ

4.1.2.3. GeoDatabases 52
4.2. Giới thiệu Extension Schematics 55
4.2.1 Các tính năng chính: 56
4.2.2. Đối tượng sử dụng ArcGis Schematics 57
4.2.3. Ứng dụng 57
4.3. Giới thiệu ArcSDE 58
4.4. Giới thiệu hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle 60
CHƯƠNG 5: THU THẬP DỮ LIỆU VÀ XÂY DỰNG DỮ LIỆU HỆ THỐNG LƯỚI
ĐIỆN TÂN PHÚ 67
5.1. Giới thiệu quận Tân Phú 67
5.2. Giới thiệu hệ thống lưới điện do Công ty điện lực Tân phú quản lý 71
5.2.1. Khối lượng lưới điện 71
5.2.2. Tình hình phân phối điện năng 73
5.3. Xây dựng dữ liệu hệ thống lưới điện trung thế 74
CHƯƠNG 6. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BẢN ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ ĐƠN TUYẾN 85
6.1. Xây dựng hệ thống bản đồ 85
6.2. Xây dựng hệ thống sơ đồ 88
6.3. Triển khai hệ thống trên hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle 11g R2 90
6.3.1. Cài đặt Oracle 11g R2 90

6.3.2. Phân quyền 92
Luận văn thạc sĩ

6.4. Ứng dụng bản đồ và sơ đồ ArcGis vào quản lý vận hành lưới điện 92
6.4.1. Tìm một đối tượng của lưới điện trong ArcGIS 92
6.4.2 Đóng cắt, báo cáo số trạm bị ảnh hưởng 94
Chương 7: TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG LƯỚI ĐIỆN 97
7.1. Giới thiệu 97
7.1.1. Số lần gián đoạn cung cấp điện trung bình của lưới điện SAIFI (System Average
Interruption Frequency Index). 97
7.1.2. Thời gian gián đoạn cung cấp điện trung bình của lưới điện SAIDI (System
Average Interruption Duration Index) 97
7.1.3. Số lần mất điện trung bình của khách hàng CAIFI (Customer Average
Interruption Frequency Index) 98
7.1.4. Thời gian mất điện trung bình của khách hàng CAIDI (Customer Average
Interruption Duration Index) 98
7.1.5. Mức độ sẵn sàng cung cấp điện trong tháng ASAI (Average Service Availability
Index) 98
7.1.6. Mức độ không sẵn sàng cung cấp điện ASUI (Average Service Unavailability
Index) 98
7.1.7. Tổng Điện năng không cung cấp ENS (Energy Not Supplied) 98
7.1.8. Điện năng trung bình không cung cấp đến một khách hàng AENS (Average
Energy Not Supplied) 99
7.1.9. Điện năng trung bình không cung cấp đến một khách hàng bị ảnh hưởng mất điện
ACCI (Average Customer Curtailment Index) 99
7.2 Kết quả tính toán 99
Luận văn thạc sĩ

Chương 8: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CARRYMAP ĐƯA GIS VÀO SMARTPHONE
PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC THU THẬP DỮ LIỆU 102

8.1. Giới thiệu phần mềm Carrymap 102
8.2. Các ưu điểm của phần mềm 103
8.3. Tiến hành cài đặt 103
Chương 9 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 111
9.1 Kết luận 111
9.2 Kiến nghị 114
9.3 Hướng phát triển 115
Tài liệu tham khảo 116
1

Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1. Tổng quan
Ngày nay, vấn đề phân tích các bài toán phân bố công suất, tính toán ngắn mạch,
tính toán tổn thất cũng như quản lý hệ thống điện đang được quan tâm hàng đầu trong
lĩnh vực vận hành và quản lý ngành điện Việt Nam.
Mục tiêu được đặt ra là làm sao phân bố công suất trong lưới điện một cách tối
ưu nhất, kiểm soát được khả năng ngắn mạch sự cố gây mất điện cũng như tổn thất
của lưới điện nói chung và hệ thống điện nói riêng, để có biện pháp khắc phục và sửa
chữa, từ đó nâng cao khả năng đáp ứng nhu cầu cho khách hàng, đồng thời phục vụ
khách hàng sử dụng điện ngày càng tốt hơn. Đó chính là mục tiêu chính của lãnh đạo
và toàn thể nhân viên của ngành điện Việt Nam nói chung và TP Hồ Chí Minh nói
riêng. Muốn vậy ta phải tìm ra phương án quản lý lưới điện, thiết bị điện và hệ thống
điện một cách hiệu quả.
Với tốc độ phát triển chóng mặt của ngành công nghệ thông tin thì việc áp dụng
những thành tựu của ngành khoa học này vào các lĩnh vực khác nhau, trong đó có
ngành điện đang rất được quan tâm. Công nghệ thông tin trong những năm cuối của
thế kỷ 20 đã đạt nền móng cho sự ra đời và phát triển nhanh chóng của hệthống thông
tin địa lý( GIS – Geographic Information System) và việc áp dụng hệ thống này trong
các ngành mang tính hạ tầng( cấp thoát nước, năng lượng điện…) đã có tác dụng to
lớn trong việc nâng cao chất lượng dịch vụ được cung cấp cho xã hội. Mặt khác sự

xâm nhập của các kỹ thuật mới này trong ngành điện đã làm thay đổi khá sâu sắc việc
quản lý cũng như phân tích hệ thống điện. Trong xu thế hiện đại hóa việc quản lý lưới
điện ở các cấp độ khác nhau, từ sản xuất, truyền tải đến phân phối, ngành điện Việt
Nam đang triển khai ứng dụng những kỹ thuật tiên tiến này trong việc xây dựng các
chương trình ứng dụng vào các lĩnh vực khác nhau. Đồng hành với tốc độ phát triển
và hiện đại hóa của ngành điện, lưới điện trên nền thống nhất về dữ liệu GIS đối với
2

địa bàn trở nên thời sự, cấp bách và yêu cầu có những phương pháp tiếp cận mới có
thể cung cấp kết quả nhanh chóng, chính xác cũng như khả năng quản lý cập nhật,
chi tiết và hướng tới tức thời theo thời gian thực.
1.2. Tính cần thiết của đề tài
Hiện nay, trên thị trường có khá nhiều phần mềm như MapInfo, AutoCad, quản
lý mất điện v.v… cơ bản đáp ứng nhu cầu quản lý dữ liệu lưới điện, khách hàng nhưng
còn riêng rẽ, chỉ với cơ sở dữ liệu nhỏ,mỗi phần mềm chỉ có chức năng nhiệm vụ
riêng. Vd: Mapinfo chuyên về biên tập dữ liệu thuộc tính của lưới điện, quản lý mất
điện quản lý thông tin khách hàng…
Tất cả những phần mềm trên sử dụng theo mô hình datafile phục vụ quản lý dữ
liệu, thông tin khách hàng… chưa sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu để quản lý dữ
liệu không gian.
Về kiến trúc hệ thống, đa số các phần mềm trên được xây dựng trên hệ thống 1
người dùng, chưa xây dựng được mô hình client- sever( mô hình đa người dùng).
Vì vậy, khi chưa có GIS việc quản lý lưới điện còn tương đối khó khăn, thông tin
cập nhật dữ liệu chỉ tập trung ở một phòng, đội, không có tính liên kết, dữ liệu phải
kiểm tra offlline nên không đảm bảo tính chính xác cao…
Ví dụ thực tế tại Công ty
Phòng Kinh doanh cập nhật khách hàng để theo dõi hiệu suất khu vực dựa
vào tình trạng lưới điện hiện tại của đơn vị. Đội Quản lý lưới điện cập nhật biến
động lưới, Đội Quản lý khách hàng cập nhật mã lộ ra vào chương trình CMIS
2.0…

Vì một lý do nào đó( khách quan, chủ quan của con người), khi có xảy
ra biến động lưới mà đội Quản lý lưới điện không kịp chuyển lên để Phòng kinh
3

doanh cập nhật hay Phòng kinh doanh chưa kịp cập nhật hay cập nhật không
chính xác, Đội Quản lý khách hàng tính toán lại mã lộ ra… dẫn đến tổn thất hiệu
suất khu vực, sót bộ… làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến công tác tính toán độ tin
cậy của lưới điện… dẫn đến doanh thu của đơn vị giảm, không quản lý tài sản
một cách kịp thời vì các phần mềm trên như Mapinfo, AutoCad… không hỗ trợ
đa người dùng, hay việc cắt lưới là nhiệm vụ của Đội nên chính Đội cập nhật biến
động thì xác suất chính xác sẽ tăng lên rất nhiều.
Với việc ứng dụng hệ thống ArcGis vào công tác quản lý lưới điện, chúng ta sẽ
bảo đảm rằng tất cả mọi người đều có thể xem, biên tập, chỉnh sửa( nếu được phân
quyền edit) dữ liệu(vì GIS có thể kết nối hệ quản trị Oracle, cho phép xây dựng mô
hình đa người dùng), đảm dữ liệu mới nhất luôn được thể hiện, thống nhất trong toàn
công ty và sẽ có cái nhìn khác về việc quản lý lưới điện trong bối cảnh hiện nay.
Ở đề tài này, chúng ta sẽ sử dụng phần mềm ArcGis 10.1 của hãng ERIS kết hợp
với hệ quản trị Oracle 11gR2 để quản lý và xây dựng hệ thống bản đồ và sơ đồ đơn
tuyến, quản lý vật tư thiết bị cũng như quản lý phạm vi ảnh hưởng của các thiết bị
đóng cắt. Đặc biệt mô hình này hỗ trợ rất tốt cho người lãnh đạo đứng ở cấp độ quản
lý, người công nhân ở cấp độ vận hành, sữa chữa lưới điện, hỗ trợ khách hàng kiểm
tra nguyên nhân mất điện một cách chính xác và nhanh nhất.
Cho phép có một cái nhìn tổng quan về lưới điện trên thực địa cũng như trên sơ
đồ để cho phép chúng ta có một quyết định chính xác.
1.3. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu của đề tài nhằm xây dựng một cơ sở dữ liệu trên nền tảng AM/FM/GIS
để quản lý hệ thống lưới điện trung thế quận Tân Phú bằng phần mềm ArcGis 10.1,
xây dựng hệ thống sơ đồ đơn tuyến có khả năng phân tích dòng chảy network, tạo
mối liên kết các thiết bị trên lưới, và hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle 11gR2 phục vụ
ưu tiên cho công tác quản lý, tăng năng suất lao động.

4

Với sự hỗ trợ của hệ quản trị cơ sở dữ liệu, những người khai thác ứng dụng có
thể sử dụng bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào như: Visual Basic, Visua Basic.Net, Visual
C hoặc sử dụng công cụ lập trình chuyên dụng của ArcGis như ArcGis Engine, Arc
Object… để phát triển ứng dụng mà không phải lệ thuộc vào ngôn ngữ Map Basic
như sử dụng phần mềm MapInfo.
1.4. Nội dung nghiên cứu
 Thu thập, phân tích, tổng hợp hiện trạng khu vực lưới điện khu vực Tân
Phú.
 Nghiên cứu phần mềm ArcGis 10.1 và hệ cơ sở quản trị dữ liệu Oracle
11gR2
 Xây dựng hệ thống sơ đồ nguyên lý demo cho các tuyến dây bằng
Extension Shematic của ArcGis 10.1.
 Triển khai hệ thống trên hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle theo mô hình
Client- Sever.
 Xây dựng ứng dụng hỗ trợ việc quản lý tầm ảnh hưởng và quản lý các
thiết bị đóng cắt trên lưới điện.
 Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy của lưới điện.
 Nghiên cứu các phần mềm có thể đọc cơ sở dữ liệu của ArcGIS để
thuận tiện việc thu thập dữ liệu tại đơn vị.
1.5. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài chủ yếu tập trung nghiên cứu xây dựng hệ thống bản đồ và sơ đồ đơn
tuyến lưới điện của quận Tân Phú theo mô hình Client-Server đa người dùng trên cơ
sở sử dụng ArcGis 10.1, Geodatabase và hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle 11g2, phần
5

mềm có thể đọc cơ sở dữ liệu của ArcGIS để thuận tiện trong việc thu thập dữ liệu
tại đơn vị.
Phạm vi thời gian: đề tài được thực hiện trong sáu tháng.

1.6. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Kết quả nghiên cứu này cho ta một phương pháp quản lý hệ thống lưới điện mới
trên nền tảng một phần mềm mới cực mạnh và linh động kết hợp với hệ quản trị cơ
sở dữ liệu là mô hình mà các nước phát triển đã ứng dụng và đạt hiện quả cao.
Ở mô hình này có sự độc lập giữa phần mềm GIS và ngôn ngữ lập trình nên sẽ
linh hoạt hơn cho việc phát triển ứng dụng.
1.7. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Đề tài nêu lên một phương pháp quản lý và vận hành lưới điện, quản lý khách
hàng tại đơn vị một cách trực quan sinh động. Khi cần thiết ta có thể chuyển đổi giữa
hệ thống bản đồ và sơ đồ đơn tuyến cho phù hợp với nhu cầu quản lý.
Mục tiêu chính của đề tài là xây dựng sơ đồ địa dư và sơ đồ đơn tuyến trên một
nền cơ sở dữ liệu chuẩn và hệ thống là một hệ thống khả mở, nghĩa là khi nhu cầu
phát sinh ta có thể phát triển thêm ứng dụng bằng cách viết thêm những module bằng
một ngôn ngữ lập trình bất kỳ. Ví dụ như: quản lý thiết bị( máy biến thế, thiết bị đóng
cắt, trụ trung thế…), phạm vi ảnh hưởng của các thiết bị đóng cắt… làm tiền đề cho
việc phát triển lưới điện thông minh( Smart GIS) sau này




6

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
2.1. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý
Những kế hoạch, chính sách và chiến lược phát triển kinh tế- xã hội của thành
phố khi được thiết lập và thực thi có đem lại hiệu quả hay không phụ thuộc rất lớn
vào thông tin sẵn có( đầy đủ, chính xác và cập nhật). Vì hầu hết các vấn đề đặt ra đều
đòi hòi lãnh đạo, các nhà quy hoạch, quản lý… phải có nhiều thông tin liên quan đến
kinh tế, xã hội, địa lý, môi trường, tài nguyên thiên nhiên… Trở ngại chính trong việc
quản lý đô thị hiệu quả là thông tin được thu thập vừa thiếu vừa không đáng tin cậy

(có khi trùng lắp), dữ liệu không gian( bản đồ) không thống nhất theo hệ thống tham
chiếu không gian và không được cập nhật…
Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng từ 75% đến 90% thông tin gắn kết với vị trí
không gian được sử dụng mỗi ngày bởi hầu hết các cơ quan. Nếu các thông tin này
đảm bảo đầy đủ, chính xác và được cập nhật thường xuyên sẽ cho phép tiết kiệm đáng
kể kinh phí và thời gian để thành lập và thực thi các kế hoạch, chính sách và chiến
lược phát triển kinh tế.
2.1.1. Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý
Công nghệ thông tin ra đời đặt nền móng cho sự phát triển nhanh chóng của
hệ thống thông tin địa lý( geographic informatiom system) và việc áp dụng hệ thống
này đã có kết quả to lớn trong việc nâng cao chất lượng dịch vụ xã hội.
Thông tin địa lý bao gồm tất cả các thông tin và dữ liệu được khái quát để thể
hiện thế giới thực và các hiện tượng đang diễn ra trong thế giới xung quanh ta. Thông
tin địa lý có thể được thể hiện bởi ba thành phần cơ bản: dữ liệu không gian, dữ liệu
thuộc tính và thời gian.
7

2.1.1.1 Dữ liệu không gian
Là dữ liệu thể hiện vị trí của các đối tượng địa lý trên bề mặt
đất theo hệ tọa độ tham chiếu thống nhất. Để thể hiện các đối tượng địa
lý trong không gian, hai mô hình dữ liệu thường được sử dụng:
+ Mô hình dữ liệu vector: thể hiện các đối tượng trong không
gian bởi điểm, đường và vùng (như thường được thể hiện trên
bản đồ và vị trí của đối tượng có giá trị duy nhất).
+ Mô hình dữ liệu raster: thường sử dụng thể hiện dữ liệu không
gian dưới dạng ảnh. Dạng đơn giản nhất của mô hình raster gồm
những ô vuông đều đặn và được xác định bằng tọa độ là chỉ số
hàng và chỉ số cột.

Hình 2.1: Mô hình Raster, Vector so với thế giới thực

2.1.1.2. Dữ liệu thuộc tính
Thể hiện tính chất của đối tượng địa lý trên bề mặt đất( chiều
cao của cây rừng, dân số thành phố, bề rộng con đường…). Đối tượng
8

địa lý có thể có nhiều thuộc tính phụ thuộc vào mức độ quan trọng của
đối tượng. Dữ liệu thuộc tính nhằm để mô tả, thể hiện số lượng và chất
lượng của một đối tượng nào đó trong không gian đã được xác định, rất
hữu ích cho việc phân tích chuyên môn.

Hình 2.2 : Dữ liệu thuộc tính của đối tượng địa lý
2.1.1.3 Thời gian
Thông tin địa lý có thể thay đổi theo thời gian( con đường mới
không được tìm thấy trên bản đồ đã được vẽ cách đây vài năm khi nó
được xây dựng), thời gian là yếu tố quan trọng nhằm giải quyết các vấn
đề như theo dõi sự thay đổi hay biến động của dữ liệu thuộc tính và
không gian( ví dụ: chuyển đổi mục đích sử dụng đất từ nông nghiệp
sang công nghiệp trong khoảng thời gian nào đó, theo dõi sự sạt lở bờ
sông, giám sát sự tăng trưởng của cây lúa,…).
Tóm lại, thông tin địa lý bao gồm: dữ liệu không gian nhằm trả
lời câu hỏi đối tượng ở đâu, dữ liệu thuộc tính nhằm thể hiện tính chất
của đối tượng và thời gian nhằm trảlời câu hỏi đối tượng tồn tại khi nào.
Biết được thời gian của thông tin địa lý, chúng ta mới có thể sử dụng
thông tin một cách chính xác.
9

Hình 2.3 : Vị trí của một đối tượng trên mặt đất
2.1.2. Nguồn cung cấp thông tin địa lý
Thông tin địa lý đã được con người thu thập và tích lũy trong quá trình
phát triển xã hội loài người thông qua hoạt động khảo sát, đo đạc và thành lập

bản đồ. Nhiều lý thuyết tính toán và phương pháp thực hiện đã được hoàn
chỉnh nhằm thu thập, quản lý, phân tích và hiển thị thông tin địa lý.
Nguồn cung cấp thông tin địa lý chủyếu từ công tác trắc địa - bản đồ,
không ảnh, điều tra, thống kê. Trong những năm gần đây, công nghệ viễn thám,
định vị toàn cầu( GPS) đã góp phần đáng kể trong việc cung cấp thông tin địa
lý. Với sự phát triển nhanh và đa dạng của thông tin địa lý đã ảnh hưởng tích
cực đến việc xây dựng hệ thống lưu trữ, quản lý, truy cập, xử lý phân tích và
cung cấp nhanh những thông tin cần thiết.
2.1.3. Quy trình xử lý thông tin địa lý
Thông tin địa lý được thu thập từ thế giới thực qua các phương pháp và
công nghệ khác nhau, sau khi xử lý sẽ tạo ra dữ liệu hữu ích, được lưu trữ hoặc
phân tích thích hợp theo yêu cầu để cung cấp cho con người nhằm xây dựng
các kế hoạch, chính sách và chiến lược phát triển kinh tế xã hội… Khi các dự
10

án được triển khai sẽ làm thay đổi môi trường sống chung quanh và tạo ra
thông tin mới, các thông tin này cần phải được cập nhật thường xuyên để đảm
bảo dữ liệu được đầy đủ và chính xác. Nhìn chung, quy trình xử lý thông tin
có thể tóm tắt như sau:

Hình 2.4 : Tóm tắt quy trình xử lý thông tin
2.2. Hệ thống thông tin địa lý
2.2.1 Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý
Do được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực nên có nhiều định
nghĩa về GIS khác nhau tùy thuộc vào lĩnh vực mà nó được ứng dụng:
Một số định nghĩa về GIS
[1]

1. Xuất phát từ ứng dụng:
+ GIS là một hộp công cụ mạnh dùng để lưu trữ và truy vấn tùy ý, biến

đổi và hiển thị không gian từ thế giới thực cho những mục tiêu đặc biệt
(Burough 1986).